材料的力学本构关系分类
在时间无关的本构关系中,又可以细分为弹性,包括线性和非线性,以及塑性,涵盖了理想塑性、应变硬化和应变软化等情况。塑性关系通常采用增量形式表达,强调了其随变形程度的累积变化。
另一方面,与时间相关的本构关系则区分无屈服的粘弹性,包括线性和非线性,以及有屈服的粘塑性,这些关系考虑了材料在受力过程中的塑性变形和恢复特性。
值得注意的是,这些基本的本构关系可以组合起来形成复合性质,例如弹塑性本构关系,它融合了弹性和塑性特性;又如粘弹塑性本构关系,它综合了粘性与弹塑性效应。这种组合为理解和预测复杂材料行为提供了更为全面的视角。
本构关系的本构公理
在建立物质的本构关系时,为了保证理论的正确性,必须遵循一定的公理,即所谓本构公理。例如,关于纯力学物质理论的本构公理有:①确定性公理 即物体中的物质点在每一时刻的应力完全由组成物体的全部物质点运动的全部历史唯一地确定。②局部作用公理 即假定离开物质点 X有限距离的其他物质点的运动与X上的...
弹塑性本构关系
弹塑性本构关系:深入解析与应用 在工程材料力学中,弹塑性本构关系是描述材料在受力过程中的行为的关键,它将复杂的力学行为简化为易于理解的数学模型。让我们一起探索这一核心概念的三个主要组成部分:应变分解、屈服准则,以及增量形式的弹塑性本构方程。1. 应变分解与塑性不变性当材料经历弹塑性变形时...
本构关系影响因素
本构关系的形成受多种因素共同影响,这些因素包括:首先,材料的基础构成和其固有的性质起着关键作用,如金属、混凝土、木材等不同材料的特性和结构特性。其次,加载条件也显著影响本构关系,例如物体受到拉伸、压缩、剪切、扭转或弯曲时,其内部的应力分布和应变分布都会有所变化。荷载的重复加载和卸载效应也...
当前用来描述混凝土受力的各种应力和变形关系的几种本构模型的特点
(4)内时理论模型特点:采用非弹性变形逐渐积累的方法,其基本思想是用所谓“内蕴时(intrinsic time)”或“变形”作为一个内变量来建立本构关系。(5)断裂力学模型特点:是具有切口敏感性需要存在初始宏观裂纹,且裂纹尖端的应力强度因子超过断裂韧度时就会迅速失稳扩展造成破坏。混凝土裂缝尖端呈梨型树状...
谈一谈混凝土的本构关系
综上所述,弹-塑-损伤模型也许是描述混凝土变形行为的可行模型。损伤用于表现材料承载能力的减小。导入损伤系数[公式] ,弹性应力-应变关系可以写成 [公式] .此时[公式]可以是标量也可以是矢量。使用矢量可以来表示不同方向的损伤,使用标量时则假定损伤没有方向性·。在大多数情况下,上面的式子简写为[...
工程材料的本构演绎内容简介
章节中提到,弹性特性指的是物体在应力与应变之间呈现单值函数关系,且在去除外力后能恢复原状。弹性体的应力仅取决于初始和当前状态,而不受加载过程影响。即使经历闭合循环的加卸载,物体最终会回到原位,对环境无遗留影响,因此被视为无记忆材料。弹性体又分为线性弹性体,遵循胡克定律,表现为线性应力-...
弹性力学本构关系的建立过程简析
弹性力学中的本构关系,犹如桥梁般连接着材料的力学行为与运动学特性,它是固体力学研究的核心课题。我们聚焦于线性弹性体模型,这个模型的核心在于它假设在小变形和各向同性条件下,应力与应变之间的关系遵循线性关系,同时忽略了非线性和温度效应的复杂性。在建立本构方程的过程中,我们首先从单向应力状态...
什么叫本构模型?
揭示材料力学的秘密:深入理解本构模型的本质在材料科学的殿堂中,本构模型就像一座桥梁,连接着应力与应变的世界,它是描述材料在受力时如何变形,以及变形速度如何影响其力学性质的关键工具。这种模型将材料的行为划分为几个关键的类别,如弹性、塑性、粘性,甚至可以是它们的巧妙融合,如线性弹性与超弹性等...
线弹性本构方程(1):广义胡克定律
广义胡克定律 在工程实践中,我们通常用 工程应力 σ 表示物体在受力下的张力,工程应变 ε 描述材料的几何变形。这个定律的核心是弹性张量 C,一个四阶对称张量,通过21个独立参数描绘材料的各向异性特性。将其转化为矩阵形式,便能得到各向异性的本构关系:对称性和正交异性的转换 进一步分析材料对坐标...
做有限元分析,需要掌握哪方面的知识
如果对结构有限元分析感兴趣,应该从材料力学、弹性力学开始。对应力、应变、平衡方程、本构关系、位移-应变关系等知识有了了解以后,可以学习变分法的知识,推荐看钱伟长先生的《变分法及有限元》。有了力学和变分学基础,就可以看一些比较基础的有限元书籍了,比如Zienkiewicz先生的《有限元方法》(有中文...
并宝加味: 1、 本构模型,又称材料的力学本构方程,或材料的应力-应变模型,是描述材料的力学特性 (应力-应变-强度-时间关系)的数学表达式.材料的应力-应变关系是很复杂的,具有非线性,粘弹塑性,剪胀性,各向异性等,同时应力水平、应力历史以及材料的组成 、 状态 、结构等均对其有影响.2、 已建立的本构模型很多,主要可分为下述几类:土的弹性模型;土的超弹性模型;土的次弹性模型;土的粘弹性模型;土的弹塑性模型;土的粘弹塑性模型;土的内蕴时间塑性模型等.本文关于本构模型的简介就讲解完毕,希望对大家有所帮助.
镇巴县15623991303: 本构关系是啥意思? - ?
并宝加味: 反映物质宏观性质的数学模型.最熟知的反映纯力学性质的本构关系有胡克定律、牛顿粘性定律、圣维南理想塑性定律等;反映热力学性质的有克拉珀龙理想气体状态方程、傅里叶热传导方程等.把本构关系写成具体的数学表达形式就是本构方...
镇巴县15623991303: 应变能合成么,横向应变和纵向应变如何合成就是物体受力时,物体由外力作用产生的应变 - ?
并宝加味:[答案] 这要分是弹性的还是塑性的.如果物体处于弹性变形阶段,那么很简单,用弹性本构关系公式就可以将应力和应变联系起来.这里会有6个变量.如果你的物体只受到正应力,那么应变方面只有3个变量,即x,y,z方向的正应变是独立的.所以首先你必...
镇巴县15623991303: 本构关系的简介 - ?
并宝加味: 本构关系 ,即应力张量与应变张量的关系.一般地,指将描述连续介质变形的参量与描述内力的参量联系起来的一组关系式.具体地讲,指将变形的应变张量与应力张量联系起来的一组关系式,又称本构方程.对于不同的物质,在不同的变形条...
镇巴县15623991303: 材料的本构关系是什么意思? - ?
并宝加味: 基本上可以理解为材料的应力-应变关系等结构特性,关于材料的一些本质特性,主要是宏观上的,一般可以建立一个数学模型,本构方程就是反应材料的本构关系的模型,在求解不同的问题的时候,会用到不同的方程,比如anand模型等等,另外不同的方程,即使可以用作求解同一个问题,由于其算法不同,其精度和拟真度等等都有不同,所以选取恰当的方程很重要.不知道这样说,你明白没有?
镇巴县15623991303: 简述当前用来描述混凝土受力的各种应力和变形关系的几种本构模型的特点. - ?
并宝加味: (1)线弹性理论模型.最基本和最简单的力学模型,应力应变在加卸载时呈线性关系,卸载后材料无残余应变.应用很广泛. (2)非线性弹性模型.可以较好地描述混凝土在单调加载条件下的应力应变关系,具有概念简单、形式简明,计算选用参...
镇巴县15623991303: 构成塑性本构关系的因素有哪些 - ?
并宝加味: 构成塑性本构关系的因素主要有四个方面: (1)屈服条件(屈服准则) 研究塑性本构关系,必须首先判断材料是在弹性阶段还是在塑性阶段.如为前者,直接应用虎克定律即可,如为后者,则需根据材料的塑性性质作进一步的考虑.判断...
镇巴县15623991303: 混凝土本构关系及在ansys中的应用? - ?
并宝加味: 简单的说,本构关系就是应力-应变关系,其曲线的切线斜率就是弹性模量.一般我们做弹性分析,弹性模量是固定的值,比如混凝土E=3.45e10 N/mm2.当有限元计算求得节点位移和材料应变,则根据胡克定律σ=Eε,这就是线弹性分析.但是,当材料超过其弹性范围时,弹性模量随着荷载的变化而变,此时则需要定义本构关系.有了σ-ε曲线,某个确定的应变值对应的应力是唯一的,因此可由材料应变来对应求得应力.这就是材料非线性分析.一般在弹塑性分析中用的比较多.如结构极限承载力
镇巴县15623991303: 什么叫岩石的本构关系 - ?
并宝加味: :岩土本构关系是岩土介质的应力、应变、应变率、加载速率、应力历史、应力水平、加载途径及温度等之间的函数关系.[1]